[發明專利]聚丙烯腈隔膜涂覆液、鋰電隔膜和鋰電池

在審

• 申請號: 201811425440.6
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109504226A
• 公開（公告）日: 2019-03-22
• 發明（設計）人: 徐鋒;袁海朝;孟欣欣;蘇碧海
• 申請（專利權）人: 河北金力新能源科技股份有限公司
• 主分類號: C09D133/20
• 分類號: C09D133/20;C09D7/61;C09D7/65;H01M2/16;H01M10/052
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 王術蘭

本發明提供了一種聚丙烯腈隔膜涂覆液、鋰電隔膜和鋰電池。所述聚丙烯腈隔膜涂覆液的制備方法包括以下步驟：將無機物分散在第一溶劑中，攪拌得到第一分散物；將聚丙烯腈分散在第二溶劑中，攪拌得到第二分散物；將粘結劑加入所述第二分散物中，攪拌得到混合物；將所述第一分散物加入所述混合物中，攪拌得到所述聚丙烯腈隔膜涂覆液。一種鋰電隔膜，使用所述的聚丙烯腈隔膜涂覆液制得。一種鋰電池，使用所述的鋰電隔膜制得。本申請提供的聚丙烯腈隔膜涂覆液制得的鋰電隔膜，耐酸堿性好，離子電導率高，熱穩定性強，隔膜與鋰電池極片的粘結性強。使用本申請提供的鋰電隔膜制得的鋰電池，循環性能增加，使用壽命延長。

技術領域

本發明涉及鋰電池領域，具體而言，涉及一種聚丙烯腈隔膜涂覆液、鋰電隔膜和鋰電池。

背景技術

隨著人們對新能源的日益重視，鋰離子電池的技術研發和應用正在逐步擴展和逐漸成熟。作為一種能源載體，鋰離子電池的安全性能是評價一款鋰離子電池質量的重要標準之一。

隔膜是鋰電池中重要的、能夠起到關鍵保護作用、極大提升電池安全性能的組成部件。從鋰電池安全性能方面考慮，單一聚烯烴隔膜已不能滿足電池的使用需求，趨勢逐漸向有機/無機/復合涂層靠攏；有機涂層涂覆隔膜具有好的耐高溫性能、高的能量密度、優異的浸潤性能、長的使用壽命等優勢。復合涂層中有機聚合物中的一些基團與電解液中的碳酸酯溶劑間良好的相容性賦予了有機涂層隔膜更寬的電化學穩定窗口，增強隔膜與鋰電池極片的粘結性。在電池充放電過程中，即使聚烯烴膜發生收縮甚至融化，涂層仍能夠保持隔膜的完整性，能夠有效防止正負極大面積短路，同時，還能夠有效改善隔膜的表面張力，降低隔膜與極片的界面阻抗，提高隔膜的吸液性能。

但是現有的復合涂層隔膜的耐酸堿性不好，離子電導率比較低，熱穩定性差，隔膜與鋰電池電極片的粘結性也有待提高。

有鑒于此，特提出本發明。

發明內容

本發明的第一目的在于提供一種聚丙烯腈隔膜涂覆液，能夠制備得到性能優異的隔膜。

本發明的第二目的在于提供一種鋰電隔膜，耐酸堿性好，離子電導率高，熱穩定性強，隔膜與鋰電池極片的粘結性強。

本發明的第三目的在于提供一種鋰電池，循環性能增加，使用壽命長。

為了實現本發明的上述目的，特采用以下技術方案：

一種聚丙烯腈隔膜涂覆液，所述聚丙烯腈隔膜涂覆液的制備方法包括以下步驟：

A.將無機物分散在第一溶劑中，攪拌得到第一分散物；

B.將聚丙烯腈分散在第二溶劑中，攪拌得到第二分散物；

C.將粘結劑加入所述第二分散物中，攪拌得到混合物；

D.將所述第一分散物加入所述混合物中，攪拌得到所述聚丙烯腈隔膜涂覆液。

使用無機物、聚丙烯腈、粘結劑制備得到隔膜涂覆液，解決耐酸堿性不好，離子電導率比較低，熱穩定性差，隔膜與鋰電池電極片的粘結性差的問題。

優選地，所述無機物為氧化鋁粉、勃姆石粉、氫氧化鎂粉、硫酸鋇粉中的一種或多種；所述第一溶劑為異丙醇、丙二醇、二丙二醇中的一種或多種；所述第二溶劑為N-甲基吡咯烷酮、二甲基亞砜、二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺中的一種或多種；所述步驟A，分散使用的分散劑為聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酰胺中的一種或多種，所述分散劑的添加量為所述無機物和所述第一溶劑質量總和的1-5％。

更加優選地，所述無機物與所述第一溶劑的質量比為1:1.25-1.5，所述聚丙烯腈與所述第二溶劑的質量比為1:1.1-1.5；所述第一分散物與所述混合物的質量比為1:1.5-2。

進一步優選地，所述粘結劑為PVP、PVDF、PTFE中的一種或多種，所述粘結劑的添加量為所述第二分散物的質量的2-9％。